水利工程論文-全球變化與水文科學(xué)新的進(jìn)展與挑戰(zhàn).doc

水利工程論文-全球變化與水文科學(xué)新的進(jìn)展與挑戰(zhàn)摘要：本文是作者應(yīng)邀參加2001年7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉行的國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）的全球變化科學(xué)大會和7月18-27日在荷蘭馬絲特里特舉行的第6屆國際水文科學(xué)大會的報(bào)告總結(jié)。主要內(nèi)容有：全球變化與水文科學(xué)問題，水文科學(xué)發(fā)展與水資源安全，21世紀(jì)水文科學(xué)的發(fā)展機(jī)遇與展望。目的是介紹國際水科學(xué)研究新的動向、熱點(diǎn)問題，思考中國水問題的基礎(chǔ)研究和國家需求研究。關(guān)鍵詞：全球變化水文科學(xué)新的進(jìn)展與挑戰(zhàn)一.引言水是生命之源，水是支撐地球社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展不可替代的資源。但是，由于全球變化、人類活動的負(fù)面影響，地球上水的循環(huán)在發(fā)生變化，許多地區(qū)正在發(fā)生嚴(yán)重的水的問題與危機(jī)，如洪水、干旱和江河水體污染，而成為限制國家河區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因子，水科學(xué)問題也成為國際地球科學(xué)發(fā)展中的一個重要方面。2001年7月在世界知名海岸水利工程建設(shè)的荷蘭王國連續(xù)舉辦了兩個直接與水科學(xué)有關(guān)的大型國際科學(xué)大會。一個是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）、國際人文計(jì)劃（IHDP）和世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）聯(lián)合舉辦的“全球變化科學(xué)大會(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學(xué)研究計(jì)劃，受到國際地球科學(xué)屆廣泛的關(guān)注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學(xué)術(shù)活動-“全球變化科學(xué)大會”云集來自國際的100多個國家的全球變化研究的專家學(xué)者、管理者約1600多人。大會主題是：一個變化的地球的挑戰(zhàn)（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學(xué)院為主體的約60多人的代表團(tuán)，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和討論，其中除了碳循環(huán)和土地覆被變化是大會主要議題外，水循環(huán)及水資源是大會重要內(nèi)容之一。另一個是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學(xué)大會。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對國際水文科學(xué)進(jìn)展的回顧和研討大會，來自國際60多個國家的500名代表出席了大會。第6屆國際水文科學(xué)大會的主題是：一個干旱地球新的水文學(xué)（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。受國家自然科學(xué)基金委員會地球科學(xué)部的部分資助，筆者應(yīng)邀參加這兩個大會，并擔(dān)任第6屆國際水文科學(xué)大會第二學(xué)術(shù)研討會的分會主席。本文是對這兩個國際會議中關(guān)于水科學(xué)研究進(jìn)展的綜述，希望介紹水科學(xué)方面一些新的進(jìn)展，提出我國對國際水科學(xué)的貢獻(xiàn)和存在的問題與挑戰(zhàn)。二.全球變化與水文科學(xué)問題全球環(huán)境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會發(fā)展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動造成環(huán)境變化的影響。了解自然變化和人類活動的影響是國際地球科學(xué)發(fā)展最為關(guān)系的問題。7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學(xué)大會”，內(nèi)容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對全球變化的科學(xué)理解。（2）展望未來：地球系統(tǒng)科學(xué)與全球可持續(xù)性。大會邀請若干專家學(xué)者做報(bào)告，在大會研討中設(shè)立一系列專題研討會和招貼展示論文。大會專題報(bào)告內(nèi)容有：一個不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對全球變化的科學(xué)理解（BerrienMoore）土地變化的集中性與復(fù)雜性：虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)（B.L.Turner）氣候變化與海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)：可持續(xù)資源利用的內(nèi)涵（MichaelJ.Fogarty）21世紀(jì)中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）人類時期的大氣化學(xué)（PaulJ.Crutzen）火與薄霧：東南亞空氣質(zhì)量的社會與政治因素上的不均性（SimonS.C.）海洋和陸地碳動力學(xué)（IanR.Noble）碳與科學(xué)政策的聯(lián)系：京都的挑戰(zhàn)（RobertT.Watson）對CO2挑戰(zhàn)的工業(yè)響應(yīng)（CharlesNicholson）2水與全球變化的關(guān)聯(lián)：世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)？（LeenaSrivaatava）。我們會有足夠的高質(zhì)量的水嗎？（HartmutGrassl）水會滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）大壩對漁業(yè)的影響：三峽大壩實(shí)例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺灣，國家SunYat-Sen大學(xué)，海洋地理和化學(xué)學(xué)院。澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）3全球生物地球化學(xué)：星球新陳代謝系統(tǒng)的理解（PamelaMatson）海洋生物地球化學(xué)：變化的海洋（DavidM.Karl）陸地上碳的過去、現(xiàn)在和未來（RobertJ）大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）4陸地海洋的交互作用：區(qū)域與全球的聯(lián)系。（RogerHarris）生物地球化學(xué)的交互作用與反饋（TimJickells）沿海地區(qū)的全球變化：東南亞的實(shí)例研究（LianaTalaue-McManus）5氣候系統(tǒng)：預(yù)報(bào)、變化和可變性以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）正在變化的寒區(qū)：高緯區(qū)全球變暖的影響（OlegAnisimov）耦合氣候系統(tǒng)：可變性和可預(yù)測性（AntonioJ.Busalacchi）6土地利用變化的熱點(diǎn)地區(qū)和地球系統(tǒng)：區(qū)域和全球的聯(lián)系陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？北非：撒哈拉沙漠；東南亞1：理解變化的亞洲季風(fēng)系統(tǒng)：大規(guī)模植被和土地利用在水循環(huán)和氣候中的作用東南亞2：人類引導(dǎo)的陸地覆蓋的變化能對亞洲季風(fēng)有多大的改變？亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？一種綜合。7模擬和觀測地球系統(tǒng)（DavidCarson）處理地球系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）監(jiān)視地球系統(tǒng)的短期不穩(wěn)定性和長期的趨勢：一個空間的挑戰(zhàn)（JoseAchache）虛擬現(xiàn)實(shí)的過去、現(xiàn)在和未來（JohnMitchell）8地球系統(tǒng)需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）為什么地球系統(tǒng)科學(xué)需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）生物多樣性是如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的過程與功能（SandraDiaz）9科技能夠補(bǔ)償星球嗎？（MikeBrklacich）自然的回歸：為什么和怎樣進(jìn)行（JesseH.Ausubel）工業(yè)變革：生產(chǎn)與消費(fèi)中的探測系統(tǒng)變化（PierVellinga）10面向全球可持續(xù)性（HansOpschoor）區(qū)域和全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)和障礙（JuliaCarabias）轉(zhuǎn)向可持續(xù)性的研究系統(tǒng)（WilliamC.Clark）可持續(xù)性科學(xué)起源討論：什么是可持續(xù)性科學(xué)？為什么要可持續(xù)性科學(xué)？（JaneLubcheno）可持續(xù)科學(xué)和氣候變化（BertBolin）重新概念化自然-社會的交互作用：將環(huán)境和發(fā)展結(jié)合起來理解（RobertW.Kates）雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續(xù)性：環(huán)境與社會交互作用中不可持續(xù)的發(fā)展趨勢（P.A.Matson）人與環(huán)境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）各學(xué)科間的可持續(xù)性科學(xué)（RobertW.Corell）大會專題討論內(nèi)容十分豐富，有：A1-全球碳循環(huán)；A2-大城市